Un equipo de la Universidad de Northwestern, Illnois, Estados Unidos, ha aprovechado el súper material grafeno para desarrollar un nuevo tinte para el cabello que no es tóxico, no es dañino y dura muchos lavados sin decoloración. La naturaleza conductiva del grafeno también abre nuevas oportunidades para el cabello, como convertirlo en electrodos 'in situ' o integrarlo con dispositivos electrónicos portátiles.
El estudio, que se detalla este jueves en un artículo publicado en la edición digital de la revista 'Chem', fue liderado por el científico Jiaxing Huang, profesor de Ciencia de Materiales e Ingeniería en la Escuela de Ingeniería McCormick de Northwestern. Teñir el cabello puede parecer simple y ordinario, pero en realidad es un proceso químico sofisticado.
Llamada cutícula, la capa más externa de un cabello está hecha de células que se superponen en un patrón similar a una escala. Los colorantes comerciales funcionan mediante el uso de productos químicos agresivos, como el amoníaco y el blanqueador, para abrir primero las escamas de la cutícula y permitir que entren moléculas de colorante dentro y luego desencadenar una reacción dentro del cabello para producir más color. Este proceso no solo hace que el cabello se vuelva más frágil, algunas de las moléculas pequeñas también son bastante tóxicas.
Huang y su equipo pasaron por alto productos químicos nocivos al aprovechar la geometría natural de las láminas de grafeno. Mientras que los tintes para el cabello actuales usan un cóctel de pequeñas moléculas que funcionan alterando químicamente el cabello, las láminas de grafeno son suaves y flexibles, por lo que se envuelven alrededor de cada cabello para obtener un pelaje uniforme.
La fórmula de Huang también incorpora aglutinantes poliméricos comestibles y no tóxicos para garantizar que el grafeno se adhiera y dure al menos 30 lavados, que es el requisito comercial para el tinte permanente para el cabello. Una ventaja adicional es que el grafeno es antiestático.
"Es similar a la diferencia entre una toalla de papel húmeda y una pelota de tenis", explica Huang, comparando la geometría del grafeno con otras partículas de pigmento negro, como el negro de humo o el óxido de hierro, que solo pueden usarse en tintes temporales para el cabello. "La toalla de papel se va a envolver y aferrar mucho mejor. Las partículas con forma de bola se eliminan mucho más fácilmente con champú", destaca.
DEMASIADO GRANDE PARA ENTRAR EN EL CUERPO
Esta geometría también contribuye a por qué el grafeno es una alternativa más segura. Mientras que las moléculas pequeñas pueden inhalarse fácilmente o pasar a través de la barrera de la piel, el grafeno es demasiado grande para entrar en el cuerpo. "En comparación con las pequeñas moléculas utilizadas en los tintes para el cabello actuales, las escamas de grafeno son enormes", dice Huang.
Desde que el grafeno, la red bidimensional de átomos de carbono, irrumpió en la escena de la ciencia en 2004, las posibilidades del prometedor material parecen casi infinitas. Con su estructura ultra-fuerte y liviana, el grafeno tiene potencial para muchas aplicaciones en electrónica de alto rendimiento, materiales de alta resistencia y dispositivos de energía.
Pero el desarrollo de esas aplicaciones, a menudo, requiere que los materiales de grafeno sean tan estructuralmente perfectos como sea posible para lograr propiedades eléctricas, mecánicas o térmicas extraordinarias. Sin embargo, la propiedad más importante del grafeno como tinte para el cabello de Huang es simplemente su color: negro.
Entonces, el equipo de Huang usó óxido de grafeno, una versión imperfecta del grafeno que es un derivado oxidado más barato y disponible. "Nuestro tinte para el cabello resuelve un problema del mundo real sin depender del grafeno de muy alta calidad, que es extremadamente difícil de fabricar --apunta Huang--. Me siento optimista sobre esta aplicación".
Aun así, las versiones futuras del tinte algún día podrían aprovechar las notables propiedades del grafeno, incluida su naturaleza altamente conductiva. "La gente podría aplicar este tinte para hacer que el pelo sea conductor en la superficie --dice Huang--. Entonces podría integrarse con componentes electrónicos portátiles o convertirse en una sonda conductora. Solo estamos limitados por nuestra imaginación".
Hasta el momento, Huang ha desarrollado tintes para el cabello a base de grafeno en múltiples tonos de marrón y negro. A partir de ahora, este científico planea experimentar con más colores.
